Rdamir2008
01.07.2021 03:14

Водолаз ростом l= 1,62 м стоит на дне водоёма — на глубине h= 2,89 м. Водолаз смотрит вверх, на границу раздела вода—воздух. На каком расстоянии от ступней водолаза находятся камни на дне реки, которые водолаз может увидеть отражёнными от поверхности воды, если показатель преломления воды

Нажмите на рекламу ниже и сразу увидите ответ
Популярные вопросы:
Ответ:
Lagoona030
11.04.2020 00:03

1. Водитель автомобиля начал торможение, когда находился на расстоянии 200 м от заправочной станции и двигался к ней со скоростью 20 м/с. Какой должна быть сила торможения, чтобы автомобиль массой 1 т остановился около станции?

Дано:

s = 200 м

v_{0} = 20 м/с

m = 1 т = 1000 кг

v = 0

Найти: F - ?

Решение. Направим горизонтальную ось Ox в сторону торможения автомобиля. Перейдем от проекций к модулям:

v_{0x} = -v_{0}

a_{0x} = a

s_{x} = -s

v_{x} = 0

Тогда s_{x} = \dfrac{v_{x}^{2} - v_{0x}^{2}}{2a_{x}}, откуда -s = \dfrac{-v_{0}^{2}}{2a} \Rightarrow a = \dfrac{v_{0}^{2}}{2s}

Применим второй закон Ньютона: F = ma = \dfrac{mv^{2}_{0}}{2s}

Определим значение искомой величины:

F = \dfrac{1000 \cdot 20^{2}}{2 \cdot 200} = 1000 \ \text{H}

ответ: 1 кН

2. Сани движутся по горизонтальной дороге с начальной скоростью 5 м/с, коэффициент трения при этом равен 0,1. Найдите путь, который сани за 3 с.

Дано:

v_{0} = 5 м/с

\mu = 0,1

t = 3 \ \text{c}

g = 10 м/с²

Найти: s - ?

Решение. Направим горизонтальную ось Ox в сторону движения саней. Перейдем от проекций к модулям:

v_{0x} = v_{0}

a_{x} = a

s_{x} = s

v_{x} = v

Тогда s_{x} = \dfrac{v_{x} + v_{0x}}{2}t, откуда s = \dfrac{v + v_{0}}{2}t

Найдем v.

Применим второй закон Ньютона: F = ma = \dfrac{m(v - v_{0})}{t}

Сила трения: F_{_\text{TP}} = \mu N = \mu mg.

Поскольку F = F_{_{\text{TP}}}, то

\dfrac{m(v - v_{0})}{t} = \mu mg

\dfrac{v - v_{0}}{t} = \mu g

v - v_{0} = \mu gt

v = \mu gt + v_{0}

Таким образом, s = \dfrac{v + v_{0}}{2}t = \dfrac{\mu gt + v_{0} + v_{0}}{2}t = \dfrac{\mu gt^{2} + 2v_{0}t}{2}

Определим значение искомой величины:

s = \dfrac{0,1 \cdot 10 \cdot 3^{2} + 2 \cdot 5 \cdot 3}{2} = 19,5 м

ответ: 19,5 м.

3. Автобус массой 10 т, двигаясь с места, развил на пути 50 м скорость 10 м/с. Найдите коэффициент трения, если сила тяги равна 14 кН.

Дано:

m = 10 т = 10~000 кг

v_{0} = 0

s = 50 м

v = 10 м/с

F_{_{\text{T}}} = 14 кН = 14~000 \ \text{H}

g = 10 м/с²

Найти: \mu-?

Решение. Направим горизонтальную ось Ox в сторону движения автобуса. Перейдем от проекций к модулям:

v_{0x} = 0

a_{x} = a

s_{x} = s

v_{x} = v

Тогда s_{x} = \dfrac{v_{x}^{2} - v_{0x}^{2}}{2a_{x}}, откуда s = \dfrac{v^{2}}{2a} \Rightarrow a = \dfrac{v^{2}}{2s}

Применим второй закон Ньютона: \vec{F} = \vec{F}_{_{\text{T}}} + \vec{F}_{_{\text{TP}}}

Перейдем от векторов к модулям:

F = F_{_{\text{T}}} - F_{_{\text{TP}}}

ma = F_{_{\text{T}}} - \mu mg

\mu mg = F_{_{\text{T}}} - ma

\mu = \dfrac{F_{_{\text{T}}} - ma}{mg} = \dfrac{F_{_{\text{T}}} - \dfrac{mv^{2}}{2s}}{mg} = \dfrac{2F_{_{\text{T}}}s - mv^{2}}{2mgs}

Определим значение искомой величины:

\mu = \dfrac{2 \cdot 14~000 \cdot 50 - 10 ~ 000 \cdot 10^{2}}{2\cdot10~ 000 \cdot 10 \cdot 50} = 0,04

ответ: 0,04.

0,0(0 оценок)
Ответ:
anaraermus
12.01.2020 20:04
Рассмотрим два участка движения тела. Участок 1 - наклонный. Участок 2 - горизонтальный. На участке 1 выберем направление оси х вдоль наклонной поверхности вниз, оси у - перпендикулярно наклонной поверхности вверх. На тело действуют три силы: вес (направлена вертикально вниз, раскладывается на две составляющие по осям х - в полож.направлении и у-в отриц.направлении), норм.реакция опоры (направлена перпендикулярно к накл.поверхности вверх, т.е. в полож.направлении оси у), трения (направлена в отриц.направлении по оси х). Проекция веса тела на ось у полностью уравновешена реакцией опоры, т.е. ускорение вдоль у равно 0. Тогда N=m*g*cos(alfa). ВДоль оси х 2-закон Ньютона выглядит так: m*g*sin(alfa)-μ*N=m*a. Учитывая выражение для реакции опоры, получим: m*g*sin(alfa)-μ*m*g*cos(alfa)=m*a. Сократим на m: g*sin(alfa)-μ*g*cos(alfa)=a. Исходим из того, что тело начало движение из состояние покоя. Тогда скорость в конце наклонного участка 1: V=a*t. Время движения: t=SQRT(2*l/a). L-длина наклонного участка: L=h/sin(alfe). Подставив все это в выражение для скорости , получим: V=SQRT(2*L*g*(sin(alfa)-μ*cos(alfa)). Это скорость в конце участка 1, она же есть начальная скорость на участке 2 (горизонтальном).

На участке 2 тело движется под действием тех же трех сил, только теперь осб х - горизонтальная, у - вертикальная. Таким образом, вес направлен вертикально вниз и его х-составляющая равна 0. По 2 закону нюьтона, учитвая, что вес полностью уравновешен силой реакции опоры, получим: Fтр=μ*N=μ*m*g=m*a2, где a2-ускорение (замедление) на участке 2. Отсюда :а2=μ*g. Движение на этом участке равнозамедленное. Начальная скорость известна, конечная - равна 0: 0=V-a2*t, отсюда: t=V/a2=V/(μ*g). Это время, пройденное телом до остановка на участке 2. Расстояние в случае равнозамедленного движения:L2=V*t-a2*t*t/2=V*V/(μ*g)-μ*g*(V/(μ*g)*(V/(μ*g)/2. Упростив выражение получим: L2=V*V/(2*μ*g). Подставим найденное для участка 1 выражение конечной скорости V: L2=2*L*g*(sin(alfa)-μ*cos(alfa))/(2*μ*g)=L*(sin(alfa)-μ*cos(alfa))/μ=h*(sin(alfa)-μ*cos(alfa))/(μ*sin(alfa)). В конечном преобразовании использовано выражение для длины наклонного пути, полученное при рассмотрении участка 1.
0,0(0 оценок)
Полный доступ
Позволит учиться лучше и быстрее. Неограниченный доступ к базе и ответам от экспертов и ai-bota Оформи подписку
logo
Начни делиться знаниями
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?
Спроси ai-бота